У эксперта по сенсорной технологии Micro-Epsilon Messtechnik возникла реальная проблема: она касалась линий специальных высокоточных датчиков, например, используемых в ускорителях гигантских частиц в области ядерных исследований. Там системы подвергаются воздействию экстремального излучения во время испытаний.
У компании были радиационно-стойкие кабели из пластика PEEK, но они были очень жесткими. Эта высокая жесткость привела к низким значениям микрофона в сочетании с нарушением электрических параметров. Это отрицательно сказалось на передаче результатов измерений и сфальсифицировало их. Поэтому мы искали более гибкие и, следовательно, лучшие кабели с точки зрения микрофонов, а также других вопросов, таких как значения емкости.
Картинная галерея
Свойства измерения все еще присутствуют после облучения
Компания Micro-Epsilon обратилась к E & E Kabeltechnik с этой задачей. У производителей специальных кабелей быстро возникли некоторые идеи. Они попросили немного терпения и представили образец кабеля примерно через три месяца.
«У нас были E & E, снабженные линиями проб с различными дозами облучения: применялось гамма-излучение 50, 100, 150 и 200 MRad», - сообщает Dipl.-Ing. (FH) Норберт Рейндл, руководитель группы разработки емкостных датчиков и руководитель группы исследований и разработок емкостных датчиков в Micro-Epsilon. «Даже после облучения линия не потеряла свои измерительные свойства. Это означает, что мы можем измерять с обычной точностью наших датчиков - и это с длиной кабеля до восьми метров на датчик и, в зависимости от подключенного датчика, даже до нанометрового диапазона ». Расстояние между бетонными столбами составляет шесть-восемь метров поддерживать систему трубчатых ускорителей частиц длиной в километр.
датчик
Как работают датчики и где они используются
«Наиболее заметным» из этих датчиков, использующим специальный кабель, является емкостный гидростатический датчик уровня CHLS4, который крепится к основанию бетонной стойки, но кабель можно комбинировать практически с любым датчиком Micro-Epsilon.
«Насколько я знаю, в настоящее время в программе нет другого производителя, предлагающего радиационно-стойкий емкостной датчик, сравнимый с CHLS4, - отмечает Норберт Рейндл, добавляя: - Конечно, есть разные производители кабелей, которые предлагают радиационно-стойкие кабели, но E & E был единственным, кто смог предложить их для объединяя важные свойства для нас."
Дополнительная информация по теме высокоточных емкостных датчиков гидростатического нивелирования
Высокоточный емкостный датчик гидростатического нивелирования CHLS4 от Micro-Epsilon устойчив к излучению и поэтому подходит, среди прочего, для использования в ускорителях частиц в области атомных исследований.
Сенсорная система, которая основана на принципе масштаба трубки, используется для контроля изменений высоты системы подземных труб длиной в километр, в которой крошечные атомные частицы разгоняются до предельных скоростей и приводятся в столкновение. С помощью датчиков, которые подключены через систему шлангов, изменения высоты можно быстро и надежно обнаружить в диапазоне субмикрометров, изменяя уровень воды, соответствующий соотношению.
СОВЕТ КНИГИ Книга «Промышленные датчики» описывает разработку и практическое применение наиболее важных датчиков. Благодаря прикладному анализу ошибок измерительных систем, датчиков и сенсорных систем, каждый из которых дополняется множеством подробных, полностью рассчитанных примеров применения, книга подходит не только для студентов, но и для инженеров и техников из различных дисциплин.
Задача: трехосный кабель
Основная проблема для E & E заключалась в том, что следует использовать трехосный кабель, как это принято в технологии электрических измерений. Эта особая форма коаксиального кабеля позволяет проводить высокоточные измерения в диапазоне фемтоампер. Трехосные кабели состоят из трех концентрических проводников, которые отделены друг от друга изоляционными диэлектриками и экранами. Однако в этом варианте кабеля трудно добиться требуемой низкой емкости от экрана к экрану с помощью доступных радиационно-стойких материалов - специальных пластиков.
Решением стал сложный дизайн для создания проставок. Таким образом, радиационно-стойкий материал в связи с низкой емкостью диэлектрического воздуха может использоваться в области между экранами. Требуемая гибкость пластиковой оболочки, в свою очередь, была проста в реализации, поскольку E & E обладает соответствующими ноу-хау в отношении выбора материалов.
Сенсорный кабель с особо высокой радиационной стойкостью
После тестирования образца кабеля E & E включила различные предложения от Micro-Epsilon и представила конечный продукт еще через три месяца. «Конечный» сенсорный кабель сконструирован таким образом, что он не только полностью соответствует стандартным требованиям для чрезвычайно низких значений микрофона, но также сочетает в себе особенно высокую радиационную стойкость с низкими значениями емкости и низкими производственными допусками для применения датчика. «Мы полностью удовлетворены управлением, которое E & E предоставило нам», - уверяет Норберт Рейндл, который рад, что проблема была решена.
опрос
«Нет Industry 4.0 без интеллектуального сенсорного кабеля»
управление
Система раннего предупреждения о извержении вулкана
кабели и провода
Ethernet для одной пары - ДНК IIoT
* Доктор Бернхард Райхенбах, независимый журналист в Сандхаузене